眼科發現
腦-眼-臉-骨骼症候群
一目瞭然的要點
Section titled “一目瞭然的要點”1. 什麼是腦-眼-臉-骨骼症候群?
Section titled “1. 什麼是腦-眼-臉-骨骼症候群?”腦-眼-臉-骨骼症候群(Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome; COFS)是一種罕見的先天性體染色體隱性遺傳疾病,會損害大腦、頭部、眼睛、四肢和臉部的發育。它是由核苷酸切除修復(NER)路徑缺陷所引起(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508])。
1974年至2010年間僅記錄了14例病例(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508])。2010年之後有文獻記載的病例包括2021年Sirchia等人報告的一個家族內復發病例,該病例帶有雙等位基因ERCC5突變(Sirchia et al., 2021 [PMID: 33766032])。
在先前報告的病例系列中,大多數患者在30個月大前死亡。主要死因是餵食困難導致的發育不良和反覆發作的吸入性肺炎(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508]; Reunert et al., 2021 [PMID: 33369099])。
預後極差。大多數病例的存活時間不超過30個月。餵食困難導致的發育不良和反覆發作的吸入性肺炎是主要死因。
2. 主要症狀與臨床發現
Section titled “2. 主要症狀與臨床發現”由於COFS伴隨重度發展遲緩,患者本人難以陳述症狀。出生時即可見多系統異常。
COFS的臨床發現大致分為眼科、顱顏、神經及肌肉骨骼系統發現。
頭顱顏面
小頭畸形:頭圍顯著偏小。
小頜畸形:下頜發育不全。
小口畸形和顎裂:伴有口腔形態異常。
高顎弓:顎部高拱呈弓形。
短頸:頸部縮短。
神經學檢查發現
腱反射減弱或消失:全身深部腱反射降低。
感音神經性聽力損失:因內耳或聽神經損傷導致聽力下降。
認知發展障礙:伴有嚴重發展遲緩。
肌肉骨骼系統
關節攣縮:出現多發性關節活動受限。
屈曲攣縮:尤其在肘關節和膝關節明顯。
肌張力低下:全身肌肉張力降低。
併指(趾)畸形和搖椅底足:伴有四肢末端形態異常。
骨質疏鬆:骨密度降低。
3. 原因與風險因素
Section titled “3. 原因與風險因素”COFS由轉錄偶聯核苷酸切除修復(TC-NER)路徑的基因突變引起。NER路徑缺陷導致基因突變累積,表現為多器官發育障礙。
致病基因如下(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508]; Laugel et al., 2008 [PMID: 18628313])。
- CSB(ERCC6):也是科凱恩症候群的致病基因。已鑑定出芬蘭北部的創始者突變(Jaakkola et al., 2010 [PMID: 20456449])
- XPD(ERCC2)和XPG(ERCC5):也是著色性乾皮症的致病基因(Reunert et al., 2021 [PMID: 33369099]; Le Van Quyen et al., 2020 [PMID: 32052936])
- ERCC1:NER路徑的核心修復因子
近親結婚是COFS的重要風險因子。由於體染色體隱性遺傳,帶因者夫婦生育患病子女的風險增加。
以下NER相關基因的微陣列分析和標靶分子檢測有助於識別帶因者:
- ERCC1、ERCC2、ERCC5、ERCC6
- KIAA1109、PHGDH、FKTN
4. 診斷與檢查方法
Section titled “4. 診斷與檢查方法”臨床診斷標準
Section titled “臨床診斷標準”根據以下發現的組合進行COFS的臨床診斷(Laugel et al., 2008 [PMID: 18628313])。
確認NER路徑的DNA修復缺陷。可使用以下檢查。
- 微陣列分析:對已知突變進行全面篩查
- 次世代定序(NGS)面板:對NER相關基因進行標靶分析
- 全外顯子組定序(WES):有助於識別新突變
- 全基因組定序(WGS):最全面的分析
- X光檢查:全身性骨礦化不全、小頭症
- CT:顱內鈣化
- MRI:進行性腦脫髓鞘、腦室擴大、小腦發育不全、胼胝體部分或完全缺失
- 超音波檢查(產前診斷):握拳且手指重疊、搖椅底足、雙側小眼球伴白內障形成、小頜畸形伴低位耳。當出現子宮內生長遲緩、小頭症、關節攣縮和眼部異常時,應將COFS納入鑑別診斷(Le Van Quyen et al., 2020 [PMID: 32052936]; Sirchia et al., 2021 [PMID: 33766032])
COFS的鑑別診斷直接決定治療方針。特別是在判斷白內障手術適應症時,與科凱恩症候群的區分極為重要。
| 疾病 | 與COFS的差異 | 白內障手術 |
|---|---|---|
| 科凱恩症候群 | 存活約12年 | 有益 |
| COFS症候群 | 存活約30個月 | 通常不進行 |
其他鑑別診斷如下。
- Alkuraya-Kucinskas症候群
- Neu-Laxova症候群
- Smith-Lemli-Opitz症候群
- Micro症候群(Warburg-Micro症候群)
- Martsolf症候群
- CAMFAK症候群
- Costello症候群
- 肌肉萎縮症-肌聚醣蛋白病A4型
- 原發性小頭畸形10型
5. 標準治療方法
Section titled “5. 標準治療方法”COFS尚無根治性治療方法。眼科表現按照常規方案進行症狀管理。
白內障手術的適應症
Section titled “白內障手術的適應症”在COFS中,通常不進行白內障手術。由於存活期極短,約30個月,手術的風險和利益難以平衡。這與科凱恩症候群形成對比,後者存活期約12年,建議進行白內障手術。
- 營養管理:針對進食障礙的管灌等支持療法
- 呼吸管理:預防和治療吸入性肺炎
- 復健治療:針對關節攣縮的物理治療
6. 病理生理學與詳細發病機制
Section titled “6. 病理生理學與詳細發病機制”NER路徑是修復紫外線等因素引起的DNA損傷的重要機制。在COFS中,該路徑的缺陷導致DNA損傷累積,引起多器官發育障礙。
TC-NER路徑的障礙
Section titled “TC-NER路徑的障礙”轉錄耦合核苷酸切除修復(TC-NER)是一種修復機制,當RNA聚合酶II在轉錄過程中於DNA損傷位置停滯時啟動。COFS的致病基因CSB、XPD、XPG和ERCC1都是此路徑的組成部分。
基因突變與表現型
Section titled “基因突變與表現型”TC-NER路徑中同一組基因的突變,根據突變位點和類型的不同,可導致COFS、科凱恩症候群、著色性乾皮症等不同的臨床表現。COFS被認為是科凱恩譜系中最嚴重的類型,出生前即出現進行性發育障礙(Laugel等,2008 [PMID: 18628313])。
8. 參考文獻
Section titled “8. 參考文獻”- Suzumura H, Arisaka O. Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome. Adv Exp Med Biol. 2010;685:210-214. PMID: 20687508
- Laugel V, Dalloz C, Tobias ES, et al. Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome: three additional cases with CSB mutations, new diagnostic criteria and an approach to investigation. J Med Genet. 2008;45(9):564-571. PMID: 18628313
- Jaakkola E, Mustonen A, Olsen P, et al. ERCC6 founder mutation identified in Finnish patients with COFS syndrome. Clin Genet. 2010;78(6):541-547. PMID: 20456449
- Reunert J, van den Heuvel A, Rust S, Marquardt T. Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome caused by the homozygous pathogenic variant Gly47Arg in ERCC2. Am J Med Genet A. 2021;185(3):896-901. PMID: 33369099
- Le Van Quyen P, Calmels N, Bonnière M, et al. Prenatal diagnosis of cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome: Report of three fetuses and review of the literature. Am J Med Genet A. 2020;182(6):1457-1466. PMID: 32052936
- Sirchia F, Fantasia I, Feresin A, et al. Prenatal findings of cataract and arthrogryposis: recurrence of cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome and review of differential diagnosis. BMC Med Genomics. 2021;14(1):89. PMID: 33766032